物理學(xué)教程第二版上冊(cè)課后答案45單元

1、第四章第四章剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)4－1有兩個(gè)力作用在一個(gè)有固定轉(zhuǎn)軸的剛體上：(1)這兩個(gè)力都平行于軸作用時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩一定是零；(2)這兩個(gè)力都垂直于軸作用時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩可能是零；(3)當(dāng)這兩個(gè)力的合力為零時(shí)，它們對(duì)軸的合力矩也一定是零；(4)當(dāng)這兩個(gè)力對(duì)軸的合力矩為零時(shí)，它們的合力也一定是零對(duì)上述說(shuō)法下述判斷正確的是()(A)只有(1)是正確的(B)(1)、(2)正確，(3)、(4)錯(cuò)誤(C)(1)、(2)、(3)都正確，

2、(4)錯(cuò)誤(D)(1)、(2)、(3)、(4)都正確分析與解分析與解力對(duì)軸之力矩通常有三種情況：其中兩種情況下力矩為零：一是力的作用線通過(guò)轉(zhuǎn)軸，二是力平行于轉(zhuǎn)軸(例如門的重力并不能使門轉(zhuǎn))不滿足上述情況下的作用力(含題述作用力垂直于轉(zhuǎn)軸的情況)對(duì)軸之矩不為零，但同時(shí)有兩個(gè)力作用時(shí)，只要滿足兩力矩大小相等，方向相反，兩力矩對(duì)同一軸的合外力矩也可以為零，由以上規(guī)則可知(1)(2)說(shuō)法是正確對(duì)于(3)(4)兩種說(shuō)法，如作用于剛體上的兩個(gè)力為共

3、點(diǎn)力，當(dāng)合力為零時(shí)，它們對(duì)同一軸的合外力矩也一定為零，反之亦然但如這兩個(gè)力為非共點(diǎn)力，則以上結(jié)論不成立，故(3)(4)說(shuō)法不完全正確綜上所述，應(yīng)選(B)4－2關(guān)于力矩有以下幾種說(shuō)法：(1)對(duì)某個(gè)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體而言，內(nèi)力矩不會(huì)改變剛體的角加速度；(2)一對(duì)作用力和反作用力對(duì)同一軸的力矩之和必為零；(3)質(zhì)量相等，形狀和大小不同的兩個(gè)剛體，在相同力矩的作用下，它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定相同對(duì)上述說(shuō)法下述判斷正確的是()(A)只有(2)是正確的(B)(

4、1)、(2)是正確的(C)(2)、(3)是正確的(D)(1)、(2)、(3)都是正確的分析與解分析與解剛體中相鄰質(zhì)元之間的一對(duì)內(nèi)力屬于作用力與反作用力，且作用點(diǎn)相同，故對(duì)同一軸的力矩之和必為零，因此可推知?jiǎng)傮w中所有內(nèi)力矩之和為零，因而不會(huì)影響剛體的角加速度或角動(dòng)量等，故(1)(2)說(shuō)法正確對(duì)說(shuō)法(3)來(lái)說(shuō)，題述情況中兩個(gè)剛體對(duì)同一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量因形狀、大小不同有可能不同，因而在相同力矩作用下，產(chǎn)生的角加速度不一定相同，因而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未必相同

5、，由此可見(jiàn)應(yīng)選(B)4－3均勻細(xì)棒OA可繞通過(guò)其一端O而與棒垂直的水平固定光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，今使棒從水平位置由靜止開(kāi)始自由下落，在棒擺到豎直位置的過(guò)程中，下述說(shuō)法正確的是()(A)角速度從小到大，角加速度不變(B)角速度從小到大，角加速度從小到大(C)角速度從小到大，角加速度從大到小(D)角速度不變，角加速度為零于｜r｜不同，由角動(dòng)量守恒知衛(wèi)星速率不同，其中當(dāng)衛(wèi)星處于近地點(diǎn)時(shí)速率最大，處于遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)速率最小，故衛(wèi)星動(dòng)能并不守恒，但由萬(wàn)

6、有引力為保守力，則衛(wèi)星的機(jī)械能守恒，即衛(wèi)星動(dòng)能與萬(wàn)有引力勢(shì)能之和維持不變，由此可見(jiàn)，應(yīng)選(B)4－6一汽車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速在12s內(nèi)由1.2103rmin1均勻的增加到2.7103rmin1(1)求曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度；(2)在此時(shí)間內(nèi)，曲軸轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)？分析分析這是剛體的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有類似的關(guān)系，本題為勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)解(1)由于角速度ω＝2πn(n為單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù))，根據(jù)角加速度的定義，在勻tωαdd

7、?變速轉(zhuǎn)動(dòng)中角加速度為??200srad1.13π2???????tnntωωα(2)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度為??tnnttt0020π221???????????在12s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)為圈3902π20????tnnθN4－7水分子的形狀如圖所示，從光譜分析知水分子對(duì)AA′軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JAA′＝1.931047kgm2，對(duì)BB′軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JBB′＝1.141047kgm2，試由此數(shù)據(jù)和各原子質(zhì)量求出氫和氧原子的距離D和夾角θ假設(shè)各原子